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接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)量有哪幾種方法

閱讀：1570 發(fā)布時(shí)間：2020-12-29

　　觸角，顧名思義，是指在氣、液、固三相交點(diǎn)處所作的氣-液界面的切線，此切線在液體一方的與固-液交界線之間的夾角θ，是潤(rùn)濕程度的量度。

　　可以說(shuō)接觸角測(cè)量?jī)x的應(yīng)用已經(jīng)涉及我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?。比如近視患者所用的隱形眼鏡材料、汽車后視鏡的玻璃、轎車的油漆涂層、浴室鏡子、化妝品的親油親水性、衣物印染、各類洗滌劑等等。在工業(yè)生產(chǎn)中，石油工業(yè)，浮選工業(yè)，醫(yī)藥材料，芯片產(chǎn)業(yè)，低表面能無(wú)毒防污材料、油墨、農(nóng)藥、噴涂、污水處理等等都要用到接觸角測(cè)量?jī)x。

　　而接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)量接觸角的方法，目前通常有兩種：一種是外形圖像分析方法；一種是稱重法。稱重法也稱為潤(rùn)濕天平或滲透法接觸角儀。但應(yīng)用相對(duì)廣泛的是外形圖像分析法。其原理為,將液滴滴于固體樣品表面,通過(guò)顯微鏡頭與相機(jī)獲得液滴的外形圖像, 再運(yùn)用數(shù)字圖像處理和一些算法將圖像中的液滴的接觸角計(jì)算出來(lái)。

　　在固體水平平面上滴上一滴液滴，在固體表面上的固-液-氣三相接壤點(diǎn)處由其氣-液界面和固-液界面兩切線把液相夾在其間時(shí)所形成的角稱為接觸角。而在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，通常使用接觸角測(cè)定儀完成界面直接觸角的準(zhǔn)確丈量。

　　液滴高度/寬度法運(yùn)用圓方程式來(lái)擬合液滴的概括形狀，然后核算出接觸角。因?yàn)榇宿k法假定了液滴(截面)的形狀為圓的一部分，所以其適用范圍只限于球狀或接近球狀的液滴。因?yàn)橹亓Φ挠绊懀瑖?yán)格地講，液滴的形狀都違背球型：違背的程度隨液滴的體積增大而增大;在相同的體積下，液體的比重越大，表面張力越小，違背的起伏也越大。

　　通常情況下，關(guān)于體積小于5微升的水液滴，其所受的重力對(duì)形狀的影響被認(rèn)為小到可忽略不計(jì)，此刻可用本辦法核算。文獻(xiàn)中說(shuō)到經(jīng)過(guò)丈量液滴的高度和寬度來(lái)核算接觸角的辦法本來(lái)即是圓法簡(jiǎn)略運(yùn)用。而上面說(shuō)到的Conic法本來(lái)也已包含圓形法，因?yàn)閳A方程式僅僅二次曲線的一特例。當(dāng)液滴的體積較大，或液體的比重很大，或液體的表面張力相對(duì)較小，形成其形狀顯著違背球形，此刻運(yùn)用本辦法能夠會(huì)致使很大的丈量誤差，可大至幾十度。所以必定要留意本辦法的局限性。主張本辦法只用來(lái)核算接觸角小于30度的液滴，或形狀等于或接近于球的液滴。

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